已知函数f(x)=lnx+ k x ,k∈R

1个回答

  • (1)当k=1时,函数f(x)=lnx+

    1

    x ,则f′(x)=

    1

    x -

    1

    x 2 =

    x-1

    x 2 ,

    当f′(x)<0时,0<x<1,当f′(x)>0时,x>1,

    则函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);

    (2)f(x)≥2+

    1-e

    x 恒成立,即lnx+

    k

    x ≥2+

    1-e

    x 恒成立,整理得k≥2x-xlnx+1-e恒成立,

    设h(x)=2x-xlnx+1-e,则h′(x)=1-lnx,令h′(x)=0,得x=e,

    当x∈(0,e)时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减,

    因此当x=e时,h(x)取得最大值1,因而k≥1;

    (3)g(x)=xf(x)-k=xlnx,g′(x)=lnx+1,

    因为对任意的x 1,x 2(0<x 1<x 2),总存在x 0>0,使得g′(x 0)=

    g(x1)-g(x2)

    x1-x2 成立,

    所以lnx 0+1=

    g( x 1 )-g( x 2 )

    x 1 - x 2 ,即lnx 0+1=

    x 1 ln x 1 - x 2 ln x 2

    x 1 - x 2 ,

    即lnx 0-lnx 1=

    x 1 ln x 1 - x 2 ln x 2

    x 1 - x 2 -1-lnx 1=

    x 2 ln x 1 - x 2 ln x 2 + x 2 - x 1

    x 1 - x 2 =

    ln

    x 1

    x 2 +1-

    x 1

    x 2

    x 1

    x 2 -1 ,

    设φ(t)=lnt+1-t,其中0<t<1,则φ′(t)=

    1

    t -1>0,

    因而φ(t)在区间(0,1)上单调递增,φ(t)<φ(1)=0,

    x1

    x2 -1<0,所以lnx 0-lnx 1>0,即x 0>x 1